Electronique - Realisations - Commutateur audio 018

Electronique > Réalisations > Commutateurs audio > Commutateur audio 018

Dernière mise à jour : 19/06/2016

Présentation

Ce commutateur audio A/B/A+B permet de choisir une source audio stéréo A ou B, ou la somme des deux. La commutation des voies est assurée par des portes analogiques de type CD4066 (d'autres types de portes analogiques peuvent convenir).

Du déjà vu ? Pas si sûr... La sélection de la voie A, B ou A+B s'effectue en effet de façon peu traditionnelle, avec un potentiomètre simple (mono) linéaire. Curseur du potentiomètre à gauche pour écouter la voie A, à droite pour écouter la voie B ou au centre pour écouter les deux voies ensemble.

Schéma

Deux circuits intégrés à 14 broches chacun pour 28 broches au total, on ne dirait pas comme ça mais ça change tout !

Principe de fonctionnement

Les quatre portes analogiques U1:A à U1:D contenues dans le circuit intgré U1/CD4066 sont des interrupteurs commandés en tension, chaque porte possède sa propre broche de commande. Par exemple pour la porte U1:A, les entrées/sorties se font sur les broches 1 et 2 (chacune de ces deux broches peut servir en entrée ou en sortie) tandis que la broche de commande est la broche 13. Les portes sont ici commandées par paire car on travaille avec des sources audio stéréo : paire de portes U1:B et U1:D pour la voie audio A et paire de portes U1:A et U1:C pour la voie audio B. Les points notés A et B sur le schéma correspondent aux entrées de commande de chaque paire, A pour la voie audio A, et bien sûr B pour la voie audio B. Si la commande A est activée (portée au potentiel positif d'alimentation qui est ici de +15 V) le signal audio présent à l'entrée InA traverse les portes analogiques U1:B et U1:D. Si la commande A est désactivée (mise à la masse) le signal audio InA est bloqué, les portes analogiques U1:B et U1:D étant fermées. Le principe de fonctionnement est rigoureusement pour la section inférieure du schéma, qui concerne la voie audio B. Le but du jeu est donc de pouvoir :
- activer les portes [U1:B+U1:D] pour écouter la voie A
- activer les portes [U1:A+U1:C] pour écouter la voie B
- activer les portes [U1:B+U1:D] et [U1:A+U1:C] pour écouter les voies A et B en même temps.
L'astuce consiste ici à utiliser un potentiomètre (RV1) dont la courbe de variation est linéaire, pour envoyer une tension continue ajustable à chacune des deux paires de portes. Ce potentiomètre, dont le curseur est relié au pôle positif de l'alimentation (+15 V) constitue un double pont diviseur résistif avec les résistances R5 et R12. Voici ce qui se passe en fonction de la position de son curseur :

curseur complètement à gauche (côté A) : la tension de +15 V est appliquée "plein pot" sur l'entrée de commande des deux portes U1:B et U1:D. Le signal audio A passe donc à travers ces portes qui sont fermées. En même temps, la tension de +15 V est appliquée aux entrées de commande des portes U1:A et U1:C, mais via le pont diviseur formé par le potentiomètre (220 kO) et la résistance R12 (100 kO). La tension résultante, d'environ 1/3 de la tension d'alimentation, est insuffisante pour fermer les portes U1:A et U1:C. Le signal audio B est donc bloqué.
curseur complètement à droite (côté B) : la tension de +15 V est appliquée "plein pot" sur l'entrée de commande des deux portes U1:A et U1:C. Le signal audio B passe donc à travers ces portes qui sont fermées. En même temps, la tension de +15 V est appliquée aux entrées de commande des portes U1:B et U1:D, mais via le pont diviseur formé par le potentiomètre (220 kO) et la résistance R5 (100 kO). La tension résultante, d'environ 1/3 de la tension d'alimentation, est insuffisante pour fermer les portes U1:B et U1:D. Le signal audio A est donc bloqué.
curseur au centre : dans ce cas de figure, on trouve une tension dont la valeur est d'environ moitié de la tension d'alimentation, sur l'entrée de commande des quatre portes analogiques (diviseur de tension 110 kO / 100 kO). Dans ces conditions, les quatres portes sont fermées (activées) et les signaux audio A et B peuvent passer en même temps.

Voilà pour les grandes lignes.

Entrées

Le montage étant alimenté sous une tension unique (simple) de +15V, les alternances négatives du signal audio auraient une fâcheuse tendance à être rabotées si on les envoyait sans autre forme de procès dans les portes analogiques. Pour éviter le désagréable rendu sonore que ce rabotage provoquerait, on décale le "centre" des alternances audio à une tension égale à la moitié de la tension d'alimentation, grâce à une tension intermédiaire Vb (masse virtuelle) obtenue ici avec le pont R17/R18. Le condensateur C21 permet de diminuer l'impédance vue au point Vb. C'est ainsi que les signaux audio sont superposés à une composante continue de +7,5 V grâce aux résistances R1 à R4 et R8 à R11. Cette tension continue superposée au signal utile n'a pas besoin d'être transmise à la source, c'est pourquoi les condensateurs de liaison C1, C2, C6 et C7 ont été ajoutés. Une composante continue de même valeur est appliquée en sortie des portes analogiques, pour éviter de fortes variations de tension quand ces dernières changent d'état (ouvert à fermé ou l'inverse). Cette tension continue sera supprimée plus tard.

Sortie

Afin de bien séparer (découpler) entre elles les sorties des portes analogiques, ces dernières sont suivies d'AOP montés en suiveur de tension. J'ai utilisé des TL084 (quatre AOP dans un même boîtier) mais beaucoup d'autres références d'AOP (simples, doubles ou quadruples) conviennent. Les condensateurs de liaison C3, C4, C8 et C9 empêchent la tension continue de +7,5 V superposée aux signaux audio, de se retrouver en sorie. Les deux voies A et B sont ramenées en un point de sommation unique grâce aux résistances R6/R13 pour la voie gauche et R7/R14 pour la voie droite. Les résistances R15 et R16 sont facultatives mais permettent de fixer le potentiel électrique de la broche moins des condensateurs de liaison.

Circuit imprimé

Non réalisé.

Historique

19/06/2016
- Première mise à disposition.